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利用表观遗传时钟的新研究强调了怀孕与衰老加速之间的联系

胎儿的生长会对母体产生深远影响,使各个器官发生显著代谢变化,并可能导致严重并发症,例如高血压和先兆子痫。那么,怀孕有可能缩短母亲的寿命吗?

根据一项2024年3月22日发表于《细胞-代谢》(Cell Metabolism)杂志的研究结果,上述风险确实存在。论文作者报告称,怀孕的压力可能导致一个人的生物年龄增加多至2岁,不过此现象有望在产后几个月内自行逆转。在某些情况下,进入母乳喂养阶段的母亲可能会比怀孕早期的自己在生物学层面上更加“年轻”。

美国马萨诸塞大学阿默斯特分校的流行病学家伊丽莎白 · 博通-约翰逊(Elizabeth Bertone-Johnson,未参与相关工作)表示,新发现给出了又一个令人信服的证据:怀孕期间和产后的一些事件可能对母体健康产生深远的影响。

实际上,在2023年,哈佛医学院的生物医学专家瓦季姆 · 格拉迪舍夫(Vadim Gladyshev)等人也报道了怀孕期间衰老加速的特别现象。研究团队收集了怀孕个体的血液样本,并检查样本中细微的表观遗传修饰变化——不直接改变DNA 序列,但会影响基因的工作方式。格拉迪舍夫团队的工作同样发表于《细胞-代谢》杂志,表明细胞在怀孕期间似乎比平时“衰老”得更快。

遗传、压力和饮食等因素都会影响不同器官、细胞和组织所谓的生物年龄。生物年龄可通过所谓“表观遗传时钟”的算法计算得到,可能与某人实际年龄有差异。当某人的某个器官被判定远比其实际年龄更老时,这一般意味着它以更快速度积累损伤——通常会增加死亡和疾病风险。

怀孕带给身体很大压力,其导致早衰的风险似乎也合乎情理。不过格拉迪舍夫与同事还发现,当分娩结束几天后身体开始恢复时,这种加速衰老效应可以部分逆转。

耶鲁大学医学院专家基兰 · 奥唐纳(Kieran O'Donnell)致力于研究围产期健康问题的发育起源。在他看来,关于“生物衰老未必是线性过程”的发现确实令人惊讶。当哈佛医学院团队发表新作时,奥唐纳方面正与另一组科学家合作,调查怀孕与生物年龄之间的联系。格拉迪舍夫团队观察的对象数量较少,而奥唐纳等人则于怀孕期间和产后的不同时间点开展采样,共收集了119名母亲的血液样本,这使其有望重现并扩展哈佛方面的研究结果。

奥唐纳等人也找出了孕妇细胞中表观遗传修饰的迹象。他们重点关注了DNA甲基化过程。

DNA甲基化是指DNA序列不变情况下,其中某些碱基获得甲基基团修饰的过程,通常会改变基因表达方式。奥唐纳解释称,甲基化和其他表观遗传变化作为正常衰老的一部分在细胞中积累,这些表观遗传变异可能表明某些组织是否以相对更快或更慢的速度衰老。

奥唐纳和同事分析了采集于怀孕早期、中期和晚期的血液样本,结果发现它们有极大的化学损耗,其中包括比实际年龄大1~2岁的DNA甲基化水平。怀孕压力确可导致母亲的生物年龄较实际年龄增长更快。

格拉迪舍夫指出,种种发现都站得住脚,因为怀孕期间疾病风险(带给细胞额外压力)也会增加,并于妊娠晚期达到峰值。

另一方面,从68 名产后母亲身上采集的血液样本呈现了出人意料的逆转——虽然怀孕期间细胞老化了1到2岁,但在产后3个月时,它们的生物学年龄似乎比怀孕早期年轻3到8岁!(具体数值因表观遗传时钟算法的不同而有差异。)对于孕前体重较大的母亲来说,这种逆转效应略有减弱;而进行纯母乳喂养的女性则受益更多。

当然奥唐纳也提醒道,尚不完全清楚这种逆转是否为真正的“返老还童”;目前也不清楚生物年龄变小对未来的健康或寿命有何影响(如果有的话)。

斯坦福大学流行病学家安德烈斯 · 卡德纳斯(Andres Cardenas,未参与相关工作)指出,表观遗传时钟可能是一种有用的工具,但并非绝对可靠的健康衡量标准。一个人的生活方式、饮食和环境会对表观遗传产生很大影响,因此我们难以定义“标准”的生物衰老程度。

鉴于现有研究针对的人群规模太小(无法分析种族差异),奥唐纳希望后续分析来自更大规模、更多样化人群的样本。他希望找出细胞水平上的早衰会否增加未来出现健康问题的风险。

他还提醒道:“我们不必因此强调个人层面的选择,比如母乳喂养,而应提倡结构性和政策性的改变。”

资料来源 Science